Facial expressions and personality: A kinematical investigation during an emotion induction experiment

Background/Aims: In order to elucidate the relationship between personality traits and expression of positive emotions in healthy volunteers, standardized personality inventories and kinematical analysis of facial expressions can be helpful and were applied in the present study. Methods: Markers fixed at distinct points of the face emitting ultrasonic signals at high frequency gave a direct measure of facial movements with high spatial-temporal resolution. Forty-six healthy participants (mean age: 40.7 years; 20 males, 26 females) watching a witty movie ('Mr. Bean') were investigated. Results: Speed of `laughing' was associated with higher scores on Zuckerman's Sensation Seeking Scale and NEO-FFI (Openness to Experience). Conclusion: Kinematical analysis of facial expressions seems to reflect sensation seeking and related personality styles. Higher speed of facial movements in sensation seekers suggests lowered serotonergic function. Copyright (c) 2006 S. Karger AG, Basel

Was ist eigentlich Zukunftsforschung?

Der Begriff der 'Zukunftsforschung' - heute nur noch selten benutzt - hatte in den 70er und 80er Konjunktur. Der vorliegende Beitrag erinnert daran und gibt einen Überblick zum gegenwärtigen Zustand der 'Zukunftsforschung'. Bei der Beurteilung von Arbeiten und Aussagen für die Zukunft erweist sich als wichtigste Quelle von Missverständnissen die Tatsache, dass derartige Informationen im allgemeinen als 'Prognosen' bezeichnet werden, ohne Rücksicht darauf zu nehmen, dass es verschiedenste Arten der 'Zukunftsschau' gibt, welche jeweils eine unterschiedliche Aussage intendieren. So herrscht in weiten Kreisen von Wirtschaft und Verwaltung ebenso wie in der breiten Öffentlichkeit die Meinung vor, die Aufgabe einer langfristigen Voraussage liege genauso wie bei einer kurzfristigen im Aufzeigen der wahrscheinlichsten Entwicklung der interessierenden Größe. Die Vorstellung ist weit verbreitet, dass es auch langfristig eine 'wirtschaftliche Wettervorhersage' geben müsste, dass es also möglich sei, 'Wissen' über die Zukunft zu generieren. Demgegenüber insistiert der Autor darauf, dass es auf lange Sicht nur um alternative Zukünfte gehen kann, es jedenfalls ausgeschlossen ist, die Zukunft als einzelnes Ereignis zu prognostizieren. Seine Schlussfolgerung lautet, dass die Zukunft grundsätzlich vielfältig und offen ist, es sich also um eine 'Arena von Möglichkeiten' handelt, nicht um eine klar vorausbestimmbare, unausweichliche Entwicklung, wie sie z.B. aus geschlossenen Evolutionstheorien abzuleiten wäre. (ICA2

Instrumental and Methodological Developments for Two-dimensional Capillary-Coupled Isotachophoresis/Electrophoresis-Mass Spectrometry

Die Nachweisgrenzen in der Kapillarelektrophorese-Massenspektrometrie (CE MS) sind aufgrund der sehr geringen Probenbeladbarkeit für einige Anwendungen, wie z. B. die Analyse von Spurenstoffen in der Umwelt, nicht ausreichend. Daher ist eine Anreicherung des Analyten erforderlich. Zur Verbesserung der Nachweisgrenzen kann die Isotachophorese, welche Analyte effektive anreichern kann, als zusätzliche Trenndimension mit der CE-MS gekoppelt werden. In dieser Studie wird ein kompakter 2D-Aufbau für die säulengekoppelte Isotachophorese/Kapillarelektrophorese-Massenspektrometrie (ITP/CE-MS) basierend auf einem modifizierten kommerziellen CE-MS-Aufbau für die nachweisstarke Analyse von anionischen Analyten vorgestellt. Neben instrumentellen Arbeiten sind auch methodische Aspekte ein Schwerpunkt dieser Dissertation. Die ausgewählten Verbindungen, Glyphosat und seine Metaboliten, sind aufgrund ihrer hohen Ladung und Polarität von Natur aus schwierig durch chromatographische Verfahren zu analysieren. In der Regel müssen sie vor der Analyse derivatisiert werden. Dagegen eignen sich elektrophoretische Methoden ideal für geladene Analyten, da dies die Grundlage des Trennmechanismus darstellt und zudem geringe Probenvolumen analysiert werden können. Der ITP/CE-MS-Aufbau wurde in einem Hybridformat basierend auf Standardkapillaren und einem mikrofluidischen Glaschip als Schnittstelle mit integrierter Leitfähigkeitsdetektion entwickelt. Der intermediäre Detektor ermöglichte einen zuverlässigen Transfer der mittels ITP aufkonzentrierten Analyte zwischen den Trenndimensionen. Dank des Hybriddesigns war es möglich, ein einziges kommerzielles CE-MS-Gerät mit einem modifizierten Injektionssystem, einem dritten Vial-Halter (mit Druck beaufschlagbar, an Hochspannung anschließbar) und einer Hochspannungs-Schaltbox für ITP/CE-MS Messungen zu verwenden. Alle Modifikationen konnten flexibel in das CE-Gerät selbst eingebaut werden und erforderten keine Demontage des CE-Geräts. Dies ermöglichte ein schnelles Wechseln zwischen 2D- und 1D-Anwendung auf demselben Gerät. Um die Trennbedingungen für beide Dimensionen zu optimieren, wurden die pKS Werte und die elektrophoretischen Grenzmobilitäten für Glyphosat und seine Metabolite zwischen pH 1,2 und 12,0 durch Kapillarelektrophorese-Leitfähigkeitsdetektion (CE-C4D) mit sehr hoher Auflösung unter Verwendung geeigneter Puffersysteme und der kostenlosen AnglerFish-Software von Malý et al. bestimmt (Malý et al., Electrophoresis. 2020, 41, 493‑501). Durch die softwarebasierte Korrektur der Ionenstärkeeffekte auf die effektive elektrophoretische Mobilität der Analyte konnten erstmals die sehr niedrigen pKS -Werte der Analyten präzise bestimmt werden. Mit diesen Daten wurden optimale Trennbedingungen für die CE bei unterschiedlichen pH-Werten simuliert und experimentell bestätigt. CE-MS wurde erfolgreich auf reale Proben angewendet. Die Ergebnisse zeigten, dass Phosphat die kritischste Matrixkomponente ist. Parallel dazu wurde die ITP-MS Trennung optimiert, um neben der Anreicherung der Analyte auch die effektive Abtrennung von Phosphat sicherzustellen, sodass es nicht im ITP-Stack enthalten ist. Schließlich wurden ITP-C4D/CE-MS-Messungen durchgeführt, um Glyphosat in wässrigen Proben zu analysieren, wobei hervorragende Nachweisgrenzen im pikomolaren Bereich erreicht wurden.The very low sample loadability of a few nanoliters precludes the application of capillary electrophoresis-mass spectrometry (CE-MS) in environmental trace analysis. Therefore, analyte enrichment is required to achieve the desired limits of detection. This can be achieved using the inherent preconcentration abilities of isotachophoresis (ITP), when coupled online to CE-MS. In this study, a compact 2D setup for column-coupled isotachophoresis capillary electrophoresis-mass spectrometry (ITP/CE-MS) based on a modified commercial CE MS setup for the sensitive analysis of anionic analytes is presented. Beside instrumental inventions, methodological aspects are a major focus of this thesis. The selected model compounds, glyphosate and its metabolites, are inherently difficult to analyze by chromatographic methods due to their high charge and polarity, necessitating derivatization. In contrast, electrophoretic methods are ideal, because their separation mechanism requires charged analytes and allow to analyze very sample volumes The ITP/CE-MS setup was developed as a hybrid solution based on standard capillaries and a microfluidic glass chip as interface with integrated conductivity detection. This intermediate detector enabled to reliably transfer the stack of analytes between the separation dimensions. Thanks to the hybrid design, it was possible to use a single commercial CE-MS device with a modified injection system, a third vial holder (pressurizable, connectable to high voltage) and a high voltage switching box for ITP/CE-MS measurements. All modifications were flexibly installed in the commercial CE instrument and did not require any disassembly of the CE instrument. This allowed fast switching between 2D and 1D applications on the same device. To optimize the separation conditions for both dimensions, the pKa values and limiting electrophoretic mobilities for glyphosate and its metabolites were determined between pH 1.2 and 12.0 by CE coupled to conductivity detection (CE C4D) at a very high resolution using suitable buffer systems and the free AnglerFish software developed by Malý et al. (Malý et al., Electrophoresis. 2020, 41, 493‑501). Thanks to the software-based correction of ionic strength effects on the analytes’ effective electrophoretic mobility, the very low pKa values of the analytes were precisely determined for the first time. With these data, optimal separation conditions for CE at different pH values were simulated and confirmed in experiments. CE-MS was successfully applied to real samples. The results revealed that phosphate is the most critical matrix component. In parallel, ITP-MS was optimized to ensure preconcentration of analytes as well as an effective separation from phosphate, not included in the ITP stack. Finally, ITP-C4D/CE-MS measurements were conducted to analyze glyphosate in aqueous samples achieving impressive limits of detection in the picomolar range

User-centered design of a dynamic-autonomy remote interaction concept for manipulation-capable robots to assist elderly people in the home

In this article, we describe the development of a human-robot interaction concept for service robots to assist elderly people in the home with physical tasks. Our approach is based on the insight that robots are not yet able to handle all tasks autonomously with sufficient reliability in the complex and heterogeneous environments of private homes. We therefore employ remote human operators to assist on tasks a robot cannot handle completely autonomously. Our development methodology was user-centric and iterative, with six user studies carried out at various stages involving a total of 241 participants. The concept is under implementation on the Care-O-bot 3 robotic platform. The main contributions of this article are (1) the results of a survey in form of a ranking of the demands of elderly people and informal caregivers for a range of 25 robot services, (2) the results of an ethnography investigating the suitability of emergency teleassistance and telemedical centers for incorporating robotic teleassistance, and (3) a user-validated human-robot interaction concept with three user roles and corresponding three user interfaces designed as a solution to the problem of engineering reliable service robots for home environments

Comparison of different CT metal artifact reduction strategies for standard titanium and carbon-fiber reinforced polymer implants in sheep cadavers

BACKGROUND CT artifacts induced by orthopedic implants can limit image quality and diagnostic yield. As a number of different strategies to reduce artifact extent exist, the aim of this study was to systematically compare ex vivo the impact of different CT metal artifact reduction (MAR) strategies on spine implants made of either standard titanium or carbon-fiber-reinforced-polyetheretherketone (CFR-PEEK). METHODS Spine surgeons fluoroscopically-guided prepared six sheep spine cadavers with pedicle screws and rods of either titanium or CFR-PEEK. Samples were subjected to single- and dual-energy (DE) CT-imaging. Different tube voltages (80, DE mixed, 120 and tin-filtered 150 kVp) at comparable radiation dose and iterative reconstruction versus monoenergetic extrapolation (ME) techniques were compared. Also, the influence of image reconstruction kernels (soft vs. bone tissue) was investigated. Qualitative (Likert scores) and quantitative parameters (attenuation changes induced by implant artifact, implant diameter and image noise) were evaluated by two independent radiologists. Artifact degree of different MAR-strategies and implant materials were compared by multiple ANOVA analysis. RESULTS CFR-PEEK implants induced markedly less artifacts than standard titanium implants (p < .001). This effect was substantially larger than any other tested MAR technique. Reconstruction algorithms had small impact in CFR-PEEK implants and differed significantly in MAR efficiency (p < .001) with best MAR performance for DECT ME 130 keV (bone kernel). Significant differences in image noise between reconstruction kernels were seen (p < .001) with minor impact on artifact degree. CONCLUSIONS CFR-PEEK spine implants induce significantly less artifacts than standard titanium compositions with higher MAR efficiency than any alternate scanning or image reconstruction strategy. DECT ME 130 keV image reconstructions showed least metal artifacts. Reconstruction kernels primarily modulate image noise with minor impact on artifact degree

Buffered lidocaine 1%/epinephrine 1:100,000 with sodium bicarbonate (sodium hydrogen carbonate) in a 3:1 ratio is less painful than a 9:1 ratio: A double-blind, randomized, placebo-controlled, crossover trial

Background: Neutralizing (buffering) lidocaine 1%/epinephrine 1:100,000 solution (Lido/Epi) with sodium hydrogen carbonate (NaHCO3) (also called sodium bicarbonate) is widely used to reduce burning sensations during infiltration of Lido/Epi. Optimal mixing ratios have not been systematically investigated. Objectives: To determine whether a Lido/Epi:NaHCO3 mixing ratio of 3:1 (investigational medicinal product 1) causes less pain during infiltration than a mixing ratio of 9:1 (IMP2) or unbuffered Lido/Epi (IMP3). Methods: Double-blind, randomized, placebo-controlled, crossover trial (n = 2 × 24) with 4 investigational medicinal products (IMP1-4). Results: The 3:1 mixing ratio was significantly less painful than the 9:1 ratio (P = .044). Unbuffered Lido/Epi was more painful than the buffered Lido/Epi (P = .001 vs IMP1; P = .033 vs IMP2). IMP4 (NaCl 0.9% [placebo]) was more painful than any of the anesthetic solutions (P = .001 vs IMP1; P = .001 vs IMP2; P = .016 vs IMP3). In all cases, the anesthesia was effective for at least 3 hours. Limitations: Results of this trial cannot be generalized to other local anesthetics such as prilocaine, bupivacaine, or ropivacaine, which precipitate with NaHCO3 admixtures. Conclusions: Lido/Epi-NaHCO3 mixtures effectively reduce burning pain during infiltration. The 3:1 mixing ratio is significantly less painful than the 9:1 ratio. Reported findings are of high practical relevance, given the extensive use of local anesthesia today